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第一章 引言1

第一节 《计算机与大脑》的启示1

第二节 背景与前景2

一、背景2

二、前景2

第三节 导向与入门3

第一篇 膜受体7

第二章 细胞7

第一节 概述7

第二节 细胞的结构7

一、细胞的尺寸7

二、细胞的形态8

三、细胞的结构8

第三节 细胞核10

一、DNA的结构10

二、DNA的组装12

三、基因的概念13

四、细胞核17

第四节 线粒体18

第五节 神经元19

一、不同的形态19

二、神经元的动作电位21

三、神经元间的联讯22

第六节 细胞的功能22

一、自组织23

二、自组装23

三、自适应23

四、自复制23

第三章 细胞膜25

第一节 概述25

一、膜的特殊性25

二、膜的普遍性25

三、膜的分类26

四、成膜技术26

五、生物膜27

第二节 结构27

一、基质28

二、功能分子29

三、细胞膜的结构30

四、细胞器膜的结构31

第三节 细胞膜的功能31

一、物质的跨膜转运32

二、质能的转化35

三、细胞膜与神经信息37

四、膜与遗传信息42

第四章 膜受体44

第一节 概述44

第二节 膜受体的结构45

一、受体的结构45

二、受体与膜的嵌合46

三、膜受体的组装49

第三节 膜受体的运作机制49

一、配体受体的结合50

二、膜受体与神经信息51

第四节 膜受体的功能53

一、传感功能53

二、介导作用56

第二篇 传感器60

第五章 传感器导论60

第一节 概述60

第二节 传感器的基本结构61

一、敏感膜62

二、换能器63

第三节 传感器的分类67

一、按待传感的量划分68

二、按敏感膜分68

三、按换能器划分68

四、按传感器的尺寸划分68

第四节 传感器的输入输出特性70

第五节 传感器的应用71

一、在智能机器人中的应用71

二、在生命科学中的应用71

三、在环境科学中的应用71

四、在分析科学中的应用72

第六章 传感技术的进展74

第一节 概述74

第二节 基体传感器的进展75

一、FET传感器75

二、光纤传感器78

三、声波传感器80

四、光寻址电位传感器（LAPS）83

五、纳极85

第三节 敏感膜的进展87

一、膜材料87

二、成膜方法93

第四节 传感器的进展96

一、光导纤维传感器96

二、碳纤维微型传感器98

三、光寻址电位传感器100

四、DNA生物传感器102

五、离子通道传感器105

第七章 分子传感器113

第一节 概况113

一、概述113

二、背景与现状114

三、存在的问题116

第二节 分子识别117

一、概述118

二、分子识别的机制118

三、分子识别研究对象及应用123

第三节 分子信号产生131

一、概述131

二、信号产生的分子基础及实现方法132

三、信号放大的分子基础及实现方法134

第四节 分子设计135

一、概述135

二、分子设计的方法137

三、发展现状138

第五节 分子合成140

一、概述140

二、分子合成方法140

第六节 分子组装145

一、概述145

二、实现分子组装的方法146

第三篇 膜受体与传感器的相互作用153

第八章 膜受体对传感器的启迪153

第一节 概述153

第二节 设计思想154

第三节 敏感材料157

一、设计——仿受体157

二、制备——仿生物技术158

第四节 传感器的组装163

一、物理化学164

二、基因工程165

三、STM技术165

第五节 膜的流动性与液晶性166

一、细胞膜的流动性166

二、细胞膜的液晶态167

第六节 一些重要的启示167

一、内调式传感器167

二、分子系统167

三、超常规超大规模集成168

第九章 传感器对膜受体的回报170

第一节 概述170

第二节 膜受体研究的方法简介171

一、经典方法171

二、传感技术172

第三节 对膜受体研究的贡献174

一、在细胞水平上的贡献174

二、在分子水平上的贡献176

第四节 对细胞膜研究的贡献179

一、对通透性的研究179

二、对流动性的研究180

第十章 传感器与膜受体相互作用的扩展183

第一节 概述183

第二节 回顾与展望183

一、历史回顾184

二、前景展望184

第三节 推动学科发展185

一、新学科的发展185

二、老学科的更新187

第四节 促进技术进步189

一、设计方法190

二、制备工艺190

三、组装技术190

第四篇 膜受体-传感器与纳米技术-三M技术192

第十一章 膜受体-传感器与纳米技术192

第一节 概述192

第二节 膜受体-传感器对纳米技术的期待192

一、STM简介193

二、纳米材料195

三、纳米操作196

第三节 膜受体-传感器对纳米技术的回报198

一、仿膜受体纳米传感器给纳米技术提出的难题198

二、膜受体-传感器促进仿生纳米技术的发展199

第十二章 膜受体-传感器与三M技术202

第一节 概述202

第二节 膜受体-传感器与分子器件203

第三节 膜受体-传感器与分子系统206

一、生物分子系统207

二、人工分子系统208

第四节 膜受体-传感器与分子网络209

一、人体分子网络的普遍性210

二、分子网络的结构与功能211

三、从BMN到AMN213